[發(fā)明專利]空間運(yùn)動(dòng)軌跡自跟蹤高爾夫球及其空間運(yùn)動(dòng)軌跡感測方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410503603.3
• 申請日: 2014-09-26
• 公開（公告）號(hào): CN105435430B
• 公開（公告）日: 2018-12-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉瑞龍;徐成
• 申請（專利權(quán)）人: 上海玨芯光電科技有限公司
• 主分類號(hào): A63B37/02
• 分類號(hào): A63B37/02;A63B71/06
• 代理公司: 上海思微知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 31237
• 代理人: 鄭瑋

本發(fā)明揭示了一個(gè)空間運(yùn)動(dòng)軌跡自跟蹤高爾夫球及其空間運(yùn)動(dòng)軌跡自追蹤的感測、收錄和分析系統(tǒng)。在所述空間運(yùn)動(dòng)軌跡自跟蹤高爾夫球的運(yùn)動(dòng)過程中，由內(nèi)置供電電池提供給高爾夫球自帶的三軸相對線加速度傳感器、三軸絕對轉(zhuǎn)角定位傳感器、內(nèi)置微處理器、內(nèi)置存儲(chǔ)器和內(nèi)置射頻收發(fā)器所需工作電源，從而可獲得高爾夫球體幾何中心運(yùn)動(dòng)軌跡。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于無線傳感及飛行器電子跟蹤系統(tǒng)領(lǐng)域，特別是一種空間運(yùn)動(dòng)軌跡自跟蹤高爾夫球及其空間運(yùn)動(dòng)軌跡感測方法。

背景技術(shù)

高爾夫球作為一種室外兼顧娛樂和健身性的運(yùn)動(dòng)，在世界范圍內(nèi)日益流行。通過不斷的實(shí)地練習(xí)，提高對不同場地條件下高爾夫球的運(yùn)動(dòng)軌跡尤其是飛行落點(diǎn)和滾動(dòng)終點(diǎn)的預(yù)測能力，從而增強(qiáng)對高爾夫球的擊打控制能力和精確性，一直是業(yè)余高爾夫球員甚至專業(yè)球員所尋求的目標(biāo)。

然而，由于高爾夫球本身的運(yùn)動(dòng)力學(xué)復(fù)雜性，以及現(xiàn)場氣象條件以及高爾夫球飛行過程中的瞬間變化，草皮和地面條件及其對高爾夫球滾動(dòng)過程的局部影響等等多變因素，對高爾夫球過程和之后的運(yùn)動(dòng)軌跡分析和預(yù)測一直是非常困難的，如何能客觀地獲得高爾夫球運(yùn)動(dòng)軌跡及其動(dòng)力學(xué)特征的真實(shí)數(shù)據(jù)，成為完成高爾夫球運(yùn)動(dòng)過程中受到各種環(huán)境因素的影響及其后果的客觀分析的必須。作為真實(shí)跟蹤高爾夫球運(yùn)動(dòng)軌跡和感測動(dòng)力學(xué)特征的重要手段，如何依靠高爾夫球自身安裝的運(yùn)動(dòng)傳感和監(jiān)測的手段，成為最有效的方法之一。

中國專利申請CN 103706088A的發(fā)明內(nèi)容，披露了一種電子高爾夫球及其高爾夫球比賽電子輔助系統(tǒng)，所述的電子高爾夫球，包括外層、中間層和電子集成內(nèi)核，所述的電子集成內(nèi)核包括可充電電源、柔性電路、無線充電電路、通訊電路、定位電路、電子陀螺儀電路和控制電路，所述的電子陀螺儀電路內(nèi)置三軸陀螺儀、三軸線加速度計(jì)和高度傳感器，作為實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)傳感和監(jiān)測的核心電子裝置和手段。然而，由于該專利申請所披露電子高爾夫球，隨著高爾夫球自身相對地面轉(zhuǎn)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)，其內(nèi)置的三軸陀螺儀和三軸線加速度計(jì)實(shí)際感測的線加速度和角加速度所，是與高爾夫球相對固定方向的瞬時(shí)線加速度和角加速度分量，而不是相對與地面的絕對瞬時(shí)線加速度和角加速度分量；因此，按照披露的電子裝置和分析方法，無法排除自身旋轉(zhuǎn)的動(dòng)力學(xué)影響，從而準(zhǔn)確地計(jì)算和分析出高爾夫球真正相對地面的線性運(yùn)動(dòng)軌跡，以及自身旋轉(zhuǎn)的過程。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明揭示了一種空間運(yùn)動(dòng)軌跡自跟蹤高爾夫球，所述空間運(yùn)動(dòng)軌跡自跟蹤高爾夫球的幾何中心與其質(zhì)量重心相重疊，并包括：

球形表皮層；

球形彈性核心體，由固體彈性材料構(gòu)成，被所述球形表皮層覆蓋；

空間運(yùn)動(dòng)軌跡自跟蹤電子模塊，置于高爾夫球中心，被所述球形彈性核心體所包圍，且設(shè)定有三個(gè)相互垂直的隨動(dòng)坐標(biāo)軸，所述隨動(dòng)坐標(biāo)軸與所述空間運(yùn)動(dòng)軌跡自跟蹤高爾夫球保持固定，所述隨動(dòng)坐標(biāo)軸的原點(diǎn)與所述空間運(yùn)動(dòng)軌跡自跟蹤高爾夫球的幾何中心重合；

其中，所述空間運(yùn)動(dòng)軌跡自跟蹤電子模塊包括：

內(nèi)置存儲(chǔ)器，用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)；

三軸相對線加速度傳感器，用于按照預(yù)定多個(gè)時(shí)間點(diǎn)，感測出三個(gè)隨動(dòng)坐標(biāo)軸方向的三個(gè)相對線加速度分量；

三軸絕對轉(zhuǎn)角定位傳感器，用于和所述三軸相對線加速度傳感器在同一時(shí)間點(diǎn)，感測所述三個(gè)隨動(dòng)坐標(biāo)軸方向相對于固定于地面某一點(diǎn)的三個(gè)相互垂直的固定坐標(biāo)軸的動(dòng)靜坐標(biāo)相對角度分量；

內(nèi)置射頻收發(fā)器，用于將所述相對線加速度分量、動(dòng)靜坐標(biāo)相對角度分量及其測量時(shí)間點(diǎn)數(shù)據(jù)的射頻信號(hào)發(fā)射；

內(nèi)置微處理器，用于將所感測的相對線加速度分量、動(dòng)靜坐標(biāo)相對角度分量及其測量時(shí)間點(diǎn)數(shù)據(jù)存入內(nèi)置存儲(chǔ)器中，且由內(nèi)置微處理器從內(nèi)置存儲(chǔ)器取出相對線加速度分量、動(dòng)靜坐標(biāo)相對角度分量及其測量時(shí)間點(diǎn)數(shù)據(jù)，提交給內(nèi)置射頻收發(fā)器；